Enhancing biobutanol production from organic wastes by manupulating the biochemical reactions in the biobutanol pathway
Organik atıklardan biyobütanol üretiminde biyokimyasal reaksiyonların manipulasyonları ile üretimin iyileştirilmesi
- Tez No: 833591
- Danışmanlar: PROF. DR. İLGİ KARAPINAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 229
Özet
Atık incir (Ficus carica), şeker açısından zengin lignoselülozik bir meyvedir ve bu da onu biyoyakıtlar için mükemmel bir biyokütle adayı yapar. Bu tez, ön işlem ve ardından koyu fermantasyon yoluyla düşük maliyetli ve yenilenebilir biyobütanol üretimi için atık incir (Ficus carica) kullanmak üzere tasarlanmıştır. Temel amaç, belirli metallerin ve elektron aracılarının rollerini kontrol ederek bütanol üretimini arttırmaktı. İncirden bütanol üretmek üzere fermentasyon şartlarına uygun hale getirilmesi ve yüksek şeker derişimlerinin elde edilmesinde mikrodalga (MW) ve otoklavlama (AC) gibi önişlemlerin potansiyel ve etkili ön işlem seçenekleri olduğu göstermiştir. MW ve AC ön işlemleri ile makismum şeker derişimi, sırasıyla, 82.91 g/L ve 70.02 g/L elde edilmiştir. MW'de optimum şartlar Dp = 370.72 μm, pH=4.96 ve P = 253.67 W ve AC'de Dp = 263.19 μm, pH 3.02, T = 120ºC ve t = 30.0 dak.'dır. Metaller, biyokimyasal reaksiyonlarda ve mikrobiyal metabolizmada önemli rol oynarlar. Tez çalışmasında, incirden Aseton-Bütanol-Etanol (ABE) fermantasyonu ile butanol üretiminde ve etanol, aseton, organik asit ve hidrojen gazı eldesinde metal türleri ile derişimlerin etkisi incelenmiştir. Fermentasyonu etkileyen metaller seçimi ve derişimlerinin optimizasyonu ile maksimum ABE derişimi, sırasıyla, 6.3, 5.03 ve 1.6 g/L, asetik ve bütirik asit derişimleri ise 6.9 ve 3.9 g/L elde edilmiş, hidrojen üretim hızı 51,5 ml H2/L/saat'e ulaşmıştır. ABE fermantasyonu biyokimyasal yolağının manipüle edilmesinde metallerin rolü başarıyla kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Waste fig (Ficus carica) is a sugar-rich lignocellulosic fruit making it an excellent biomass candidate for biofuels. This thesis was designed to use waste fig (Ficus carica) for the generation of low-cost and renewable biobutanol through pretreatment followed by dark fermentation. The main aim was to enhance butanol production by checking the roles of certain metals and electron mediators. The study demonstrated the effectiveness of microwave (MW) and thermal process under pressure like autoclaving (AC) as potential pretreatment options for fig hydrolysis to yield high sugar concentrations to be used as a substrate for butanol production. The maximum total sugar concentration of 82.91 g/L and 70.02 g/L were obtained from MW and AC hydrolysis, respectively, with optimized hydrolysis conditions of MW as Dp = 370.72 µm, pH 4.96 and P = 253.67 W and for AC as Dp = 263.19 µm, pH= 3.02, T = 120ºC and t = 30.00 mins. Metals are important precursors in biochemical transformation pathways and also play major roles in microbial metabolism. In this thesis, the effects of metals on ABE (Acetone-Butanol- Ethanol) fermentation, organic acids, and hydrogen production with fig as biomass were extensively studied. Optimization studies were conducted within the ranges of the significant cations achieving ABE (6.3, 5.03, and 1.6 g/L, respectively), acetic and butyric acids (6.9 and 3.9 g/L, respectively) and hydrogen production rate (51,5 ml H2 /L/h). Furthermore, the role of metals in manipulating the ABE fermentation pathway to favur butanol production was successfully achieved.
Benzer Tezler
- Enhancing mobile spontaneous adverse drug event reporting through electronic health records
Mobil advers etki bildirim sistemlerinin elektronik sağlık kayıtları yardımıyla iyileştirilmesi
MEHMET KUBİLAY KAHVECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL SENGÖR ALTINGÖVDE
PROF. DR. ASUMAN DOĞAÇ
- Triploid karpuz tohumlarının çimlenme kapasitesinin tohum uygulamaları ile teşvik edilmesi
Enhancing the triploid watermelon seed germination with seed treatments
MERVE KİREMİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatAnkara ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DEMİR
- Enhancing information axiom and developing an axiomatic design based macroergonomics framework for manufacturing companies
Bilgi aksiyomunun geliştirilmesi ve imalat şirketleri için aksiyomatik tasarım tabanlı makroergonomik çerçeve tanımlanması
ÖMER GÜNDÜZ
Doktora
İngilizce
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT EKŞİOĞLU
- Enhancing the performance of a coagulometer through optimization of microfluidic cartridge and fiber optic-based optomechanical systems
Mikroakışkan kartuş ve fiber optik tabanlı optomekanik sistemlerin optimizasyonu yoluyla koagülometrenin performansının artırılması
MERVE KORTEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÜREY
- Enhancing of pivot irrigation management by minimizing corrosion of ferrous based pipe alloys treated in magnetized aqueous medium
Mıknatıslı sulu ortamda kullanılan demir esaslı boru alaşımlarının paslanmasını en aza indirecek pivot sulama yönetiminin geliştirilmesi
BILAL ALI ABBAS AL-HALBOOSI
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI KARA